虚拟仿真实验课程简介
依照《“双万计划”国家级一流本科课程推荐认定办法》规定, 第二批国家级一流本科课程所有申报第二批国家级虚拟仿真实验一流课程的项目,已在国家虚拟仿真实验教学课程共享平台——实验空间(iLab-X)面向社会开放。本年度拟认定360门国家级虚拟仿真实验教学一流课程,其中生物医学工程类计划认定10门课程。
http://www.ilab-x.com/details/2020?id=6378&isView=true
https://xnfz202104.jnu.edu.cn
暨南大学生物医学工程研究所的教学服务团队申报的虚拟仿真课程题目为:医用硅橡胶导管加工成型虚拟仿真实验课程。该实验旨在加强学生了解并掌握三种医用硅橡胶导管(儿童型导尿管、成人型导尿管、宫腔压迫止血器)的具体生产过程;通过比较三种医用硅橡胶导管在设计参数和模具等方面的异同、以及不同加工工艺参数和操作对产品性能的影响,加深对工艺控制原理和控制方法的理解。
虚拟仿真实验教学服务团队
本虚拟仿真实验简介
医用导管属于基础性医疗器械产品,在诊断、治疗、监护、急救、引流、灌流、气体输送、血液输送、康复中等诸多临床场景被广泛应用。随着我国人口寿命的延长和老龄化趋势加剧,医用导管在现代医学诊疗和家庭护理中应用的范围将不断扩大,行业未来发展潜力巨大。
《生物材料加工工艺》是暨南大学生物医学工程专业的核心课程之一。《医用硅橡胶导管加工成型实验》的开设基于当前临床需求和新型医用导管发展趋势,结合暨南大学生物医学工程研究所在医用导管领域的丰硕积累,紧密围绕生物医学工程专业的知识点构筑而成。然而,现实的实验条件导致现有的教学效果欠佳,如:加工成型实验需直接操作多台大型加工成型设备,实验具有高危性和不可逆性;实验设备所需数量多(炼胶机、硅橡胶挤出机、压力成型机等)、占地空间大,搭建该实验室及维护成本高;教学设备套数少、实验时需教师全程在场指导,导致教学资源相对紧张,从而进一步导致本科教学实验的加工参数相对固定,学生无自由度,难以探究不同加工工艺参数和操作带来的产品性能的改变,不利于学生对加工工艺理论的理解。
该虚拟仿真实验课程采用“理论课程”、“虚拟仿真”、“实践操作”三结合的模式,学生可在掌握相关基本原理的基础上通过虚拟仿真实验课程软件及学习资料自主学习,突破传统实践教学因资源有限而产生的时间和空间的限制。本虚拟仿真实验课程提供了三种加工成型设备(压力成型机、炼胶机、挤出生产线)的三维模型,使用者可从任意角度观察设备构造,身临其境地认识加工成型设备和实验环境;为加深学生对理论联系实际的理解,本虚拟仿真实验课程提供了三类典型的医用硅橡胶导管(儿童型导尿管、成人型导尿管、宫腔压迫止血器)供学生自主设计,鼓励学生探究不同工艺参数对加工性能和产品性能的影响规律。
本虚拟仿真实验课程紧密围绕生物医学工程专业的知识点和临床实际需求,采用线上和线下相结合的混合教学模式,借助虚拟仿真技术构建高度仿真的虚拟实验环境,用于模拟医用硅橡胶导管的加工,实现虚实结合,克服了实际加工过程中存在的风险、成本、消耗等方面的限制。学生可自由选择加工工艺参数以及模具等操作,使学生深刻理解加工工艺对产品性能的重要性以及影响材料加工性能和使用性能的原理。
本虚拟仿真实验内容
为达成以上实验教学目标,本实验设置5个模块共包含16个交互性操作步骤:
模块一:GMP车间。学生通过进入GMP生产车间的一系列换装、消毒等操作流程,直观体会医疗器械与普通制品在生产门槛方面的不同。
模块二:炼胶。使用开放式炼胶机对A、B两种生橡胶进行混合炼制,以用于后续制管工序。
模块三:胶管挤出。使用挤出机对物料进行充分塑化以及均匀混合,并通过口模挤出成导管。
模块四:装配成型。选择匹配的球囊模具,使用平板硫化机完成球囊装配和医用导管成型。
模块五:质量控制。测量导管管身和管壁,确保其均一性;完成球囊的可靠性检验。
本虚拟仿真实验视频
由于篇幅所限,更多关于该虚拟仿真实验课程的设计理念、使用方法、使用效果等信息,请查看本课程国家虚拟仿真实验教学课程共享平台网站(http://www.ilab-x.com/details/2020?id=6378&isView=true; https://xnfz202104.jnu.edu.cn)。
欢迎各位老师和同学以及企业单位体验本虚拟仿真实验!如需帮助,请联系我们(020-85222942;QQ群:112486496)!
操作指南
网站地址:http://www.ilab-x.com/details/2020?id=6378&isView=true
或 https://xnfz202104.jnu.edu.cn
推荐浏览器:火狐或谷歌浏览器;
① Firefox浏览器5.0及以上版本
(Firefox浏览器下载地址:
http://www.firefox.com.cn/#desktop)
② 谷歌浏览器8.0及以上版本
(谷歌浏览器下载地址:
https://www.google.com/intl/zh-CN/chrome/)
推荐电脑:尽可能在显卡、处理器配置较好的电脑运行。
CPU要求:采用intel酷睿i5 2.6 GHz及以上CPU型号;
内存要求:DDR3 4GB以上内容;
显卡要求:Intel HD5200及以上。
操作说明:
一、登录网站
1、打开ilab-x国家实验空间平台,每位同学以自己的真实姓名注册账号,只能输入中文,不超过10个文字,并记录账号及密码,ilab-x国家实验空间平台网址如下(使用手指戳下面的“实验空间”网址链接,即可在手机上快速浏览实验项目基本信息,点击“注册”或“登录”即可进行点赞、评分和评价):http://www.ilab-x.com/
如已注册请直接点击登录
2、点击实验中心,搜索暨南大学,并点击项目链接(医用硅橡胶导管加工成型虚拟仿真实验课程)进入项目详情页面:
3、在项目详情界面,对项目进行点赞+收藏(可通过微信扫描二维码进行分享)。
二、实验操作
1、点击【我要做实验】,会出现一个跳转网址,点击网址进入课程网站。
2、进入软件系统,软件将自动登录,点击【进入实验】,首先进行学习;学习完成后,点击【考核模式】,操作时长要超过30分钟。务必要完成“考核模式”的整个过程,最终点击上传成绩。
三、实验评价及成绩查看
1、在完成成绩提交之后,再次回到实验空间网站(http://www.ilab-x.com/),在账号登录状态下:先点击【我的信息】,再点击【我的项目】。
2、再点击【实验评价】进行实验评分、评价。
3、提交评价后,点击【我的成绩】,可以查看得分情况。